稻米品種鑑定檢測實驗

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100.8.27、8.28、9.3、9.4

 

這幾年來農試單位沿用相近的親本育種,使水稻品種間的差異逐漸減少,再加上市面上進口食米成本與本地白米售價存有價差,糧商利用進口食米混國產白米銷售,卻在包裝上標示台灣米,以低買高賣從中套利,或有廠商標示「台?9號米」卻魚目混珠(adulteration)整包都不是台?9號米,因此「稻米品種鑑定」日益重要,然而傳統以來「檢查外觀性狀」的技術,由於此些農藝性狀之表現易受環境影響,並不穩定重覆而易誤判,故已無法完全滿足時代的需要。

水稻為全球近50%人口的主要糧食,台大農藝系張孟基老師在「植物分子生物學」研究多年,運用由農委會農糧署在「水稻品種鑑定」研發上多年來之經費贊助及技術開發,終於將驗米的實驗程序在2011年獲得台灣專利(「國內外稻米品種之鑑別方法」970294-I1(97農751)),這次在台大暑期生物技術課程開「水稻品種鑑定檢測實驗課程」,吸引農糧署長官、農改場研究人員、台大學生其中包括「沒有朝醫學發展、不想再殺老鼠」生化科技系學生。

註:張孟基老師「國內外稻米品種之鑑別方法」已取得智財權登記,欲使用者,請連絡menchi@ntu.edu.tw、02-33664771

(請按下圖片,即可放大,張孟基老師真是好老闆,助教名字放在最前面,自己放在最後面)

這門課利用DNA 分子標誌,包括簡單重覆性DNA 序列(SSR) 及單一核?酸多型性(single nucleotide polymorphism, SNP) 等之相關基因定型技術,偵測不同水稻品種間因遺傳組成差異所造成DNA指紋(fingerprinting) 之差別,藉由實際操作,學員可以學習品種鑑識相關技術與知識。

說明一:DNA分子標記(molecular markers)是遺傳標記的一種,可直接於DNA分子層次上檢測物種之遺傳變異。分子標記能對不同發育時期的個體、任何組織器官甚至細胞作檢測,多型性高(多型性是指物種如水稻基因組中,不同個體(基因型)間基因序列產生的主要變異(岐異程度))、遺傳穩定,不受環境限制,應用越來越廣泛。

說明二:簡單重覆性DNA 序列(SSR、Simple Sequence Repeat)是由2至5個不同長度重覆鹼基對構成重複的DNA序列,例如ATAT------AT(AT18) ;CGACGA----CGA (30) (CGA30) 等。可以利用聚合酵素連鎖反應(Polymerase Chain Reaction, PCR) 以引子(primer) 擴增加以複製,在分析遺傳和育種廣泛地運用。

說明三:單一核?酸多型性(Single Nucleotide Polymorphism, SNP)是「DNA序列中的單一鹼基對(base pair)變異」,也就是DNA序列中A、T、C、G的改變,即基因組的一個特異和定位的位點出現不同核?酸可能性,如某X水稻於基因組的特定位置是A;另一Y水稻則是G。是最普遍發生的一種遺傳變異(genetic variation)。

以人類為例,SNP的發生頻率非常之高,且每個人的DNA上所發生的SNP皆不同,故SNP常被當作一種基因標記(genetic marker)用來進行研究。由於SNP的產生可能會造成蛋白質表現的改變,所以SNP會影響人類可能特別容易或不容易染上某些疾病,或對於治療藥物的反應有所差異。

說明四:鹼基有5種:胞嘧啶(縮寫C)、鳥嘌呤(G)、腺嘌呤(A)、胸腺嘧啶(T,通常為DNA專有)和尿嘧啶(U,通常為RNA專有)。鹼基位於 DNA 二股上,會互相連結: A-T, C-G配對, 也就是一個嘌磷配一個嘧啶, 稱 "鹼基對" (base pairs)。 

提到稻米品種,張老師先介紹當天中國時報報導「絕種原生香米冰存38年復生, 99年『醫療終身奉獻獎』泰雅族醫師楊茂銀,當年抓把穀子送恩師鍾文政,鍾文政老師擱在冰箱,98年送回這包紀念品,楊茂銀醫師細心育苗存活一芽,今年重新育成銀珠香米成了保脈種源」全文詳http://news.chinatimes.com/focus/11050105/112011082700127.html

 

左後:實驗助教張靜華小姐、左前實驗助教莊雪玉小姐

進入實驗室,張孟基老師強調詳實記錄「實驗記錄本」對申請專利的重要性。內有許多生化藥品,要穿上實驗衣、戴好手套保護。

水稻基因體由12條染色體組成,共約4億鹼基對,上面記錄著水稻各種生長、繁殖及米質等重要性狀相關的遺傳信息,是研究植物基因體功能最重要的單子葉植物。水稻品種鑑定檢測可以用糙米、白米、甚至稻葉來鑑定,糙米外含糊粉層 (aleurone layer)比起白米可以萃取較多的DNA。

首先將米倒入均分器,自動分成2份,多次進行均分,剩10粒米或隨機取單粒米做為樣本。一般都是檢定這包米有沒有純(稱為定性檢測) 。即是否為宣稱或標示之稻米品種,而無混雜其它食米。米商反應:「一次檢定10粒,若有1粒沒通過,是否代表全部10%的米有問題,2粒沒通過,是否代表全部20%的米有問題?」(僅能判定米有沒有純,是否能判別混雜的比例??)

說明四

定性檢測:檢查這包米有沒有純,可10粒米一起測為粉碎米粉之多粒米法。

定量檢測:每粒單獨測,取代表性,視測定全部樣本米粒中,非鑑定米粒有多少粒?如32粒中有8粒不是,則純度為24/32% = 75%。可能會有假陽性(False Positive)誤判??,誤判真米為假米或假米為真米,因此取樣之均質性,樣品之代表性,樣本米粒數及實驗條件之穩定重覆性皆相當重要。

 

從如上7個品種,每組分給3個已知品種及1個盲樣,最後要判斷盲樣是那兩種米不同比例之混雜。

將米粒用研缽或均質機研磨成細粉放入離心管,據助教親身經驗,高雄139米質堅硬,最難磨成粉。

每管加入CTAB(一種溴化物、在高鹽下能與DNA結合、低鹽時與DNA脫離),經過一連串酚及氯

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林如貞

感謝 balance 第2次推薦優秀的阿燈大哥,也恭喜阿燈大哥得到2011十大經典好米,他的實行力真強,希望科學園更多人和阿燈大哥互動,讓他的良田不被徵收,養鴨除草是個好方法,但是對於都市工作的我,要委託代管農夫又要顧稻又要養鴨,代管成本就太高了,而且我也看過有養鴨經驗的稻農,一不小心就被狗襲全軍覆沒

自己下田後,才知道每年要維持米的品質/口感一致真是很不容易的事,比較能體會一些做為來維持已建立品牌口感的用心,我比較傾向既然混米請直接標明,消費者也需要被教育宣導,稻田受氣候,栽培管理...影響下實際的真實狀況

balance

說得好。講到鴨間稻栽作實務上要注意的地方。

更正白字一,此「翻」→此「番」,拆注音久了,就有助長「漸不識字」的壞處。

balance

此種檢驗方式應該相當準確。
農政單位如果有此種技術,加以適時抽檢,可以有效遏阻混米廠商。

從消費者端來看,其實「產銷班」或「農會」要考慮積極建立品牌及商譽,保證其產品,是道地當地農友生產。

「就源管理」才是有效辦法。

才不會像其他產品一樣,靠政府的「精密卻很單薄」的檢驗設備及人力,建立起脆弱的馬其諾防線,或荷蘭海堤,不堪一擊的。

順便再推一下「柏林」七月報導的「阿燈大哥」。此人田間經營概念頗讚。

此翻,應該得了十大經典好米新竹區的唯一獎項。

4

加入時間: 2008.09.12

林如貞

加入時間: 2008.09.12
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